Zelos-Anlage zur Segmentdichte-Prüfung für Sinterteile

Die Zelos-Anlage wurde von QASS mit dem Ziel entwickelt, Unternehmen in der Qualitätssicherung beim Sintern zu unterstützen. Die Zelos-Anlage ist eine automatisierte Laboranlage zur Überprüfung der Verdichtung bei Sinterbauteilen. Das in der Anlage verbaute Messsystem ist der QASS Optimizer4D mit µmagnetic – der mikromagnetischen Erweiterung zur Härteprüfung, Schleifbrandprüfung und Segmentdichte-Prüfung für Sinterteile.

Die Zelos-Anlage zur Prüfung von Sinterteilen vereint die mikromagnetische Messtechnik mit einem schonenden Bauteil-Handling. Prüflinge werden mittels eines pneumatisch gesteuerten Magnetgreifers sanft aus der Halterung entnommen und über zwei Linearachsen zum mikromagnetischen Sensor geführt. Mit einem Laserabstandssensor wird die korrekte Positionierung des Prüfkörpers sichergestellt. Ein Torquemotor sorgt für die Drehung des Prüflings, sodass ein Prüfling an mehreren Messpositionen vermessen werden kann. Nach der Messung wird der Prüfkörper über die Linearachsen zurück zur Halterung geführt und vom Magnetgreifer wieder in die Halterung gelegt, ohne dass dieser beschädigt wird.

Das Handling wird durch die QOBOT-Robotik-Software von QASS gesteuert, die von der Messsystem-Software Analyzer4D im Hintergrund gestartet wird und mit der laufend Informationen, beispielsweise über die gewählten Messeinstellungen oder den Status der einzelnen Linearachsen, ausgetauscht werden.

Um die Nutzung der Anlage so einfach wie möglich zu machen, hat QASS eine grafische Benutzerschnittstelle (GUI) speziell für die Zelos-Anlage entwickelt. Diese Benutzeroberfläche ist adaptiv und kann an Kundenanforderungen angepasst werden.

Die GUI vereint Konfiguration, Steuerung und Ergebnisdarstellung für den Nutzer. Konfigurationen für unterschiedliche Prüfkörper können in der Optimizer4D-Datenbank gespeichert und geladen werden und die Qualitätsprüfung über die GUI gestartet und gestoppt werden.

Der Anwender kann die Messung flexibel an seine Bedürfnisse anpassen. Nicht nur die Anzahl der zu testenden Prüfkörper, sondern auch die Anzahl der Messpositionen sowie die Anzahl der Messwiederholungen pro Position sind einstellbar. Darüber hinaus kann der Nutzer selbstständig Toleranzgrenzen festlegen.

Die mikromagnetische Segmentdichte-Prüfung für Sinterteile basiert auf dem magnetischen Barkhausen-Effekt – auch Barkhausen-Rauschen genannt. Der mikromagnetische Sensor zeichnet die Barkhausen-Signale auf, die als Reaktion des Prüfkörpers auf die Magnetisierung durch ein externes magnetisches Wechselfeld entstehen. Die Barkhausen-Signale werden im Optimizer4D von der Analyzer4D-Software verarbeitet und mittels Spektralanalyse, Mustererkennung und Energiedetektion ausgewertet. Ziel ist es, die Energien der Barkhausen-Signale mittels statistischer Methoden vergleichbar zu machen, sodass Rückschlüsse auf die Masseverteilung in den Prüflingen gezogen werden können. Die Prüfergebnisse werden dem Nutzer anschaulich – sowohl grafisch als auch tabellarisch – dargestellt. Wird ein Toleranzlimit überschritten, so wird der Anwender vom Messsystem durch eine farbliche Kennzeichnung alarmiert.

Auch die Analyzer4D-Software, und somit die Datenanalyse, kann flexibel an Kundenbedürfnisse angepasst werden. Die Datenanalyse basiert auf dem Prinzip der Datenflussmodellierung und nutzt Operatoren. Dies sind Analyse-Tools bzw. Kleinstprogramme, die individuell miteinander kombiniert werden können. Zu diesen Operatoren zählen auch Scripting-Tools auf Basis von Python und JavaScript, mit denen die Datenanalyse zusätzlich individualisiert und erweitert werden kann.